تصميم Microplot وإعداد عينات النباتات والتربة لتحليل ^{النيتروجين 15}

ويمكن لهذه المنهجية أن تساعد الباحثين على تحديد آثار النيتروجين على نظام محاصيل التربة على محركات الأسمدة، والإجابة على الأسئلة المتعلقة بكفاءة استخدام النيتروجين. الميزة الرئيسية لهذه التقنية هي أنها تسمح لعدة مواسم في التربة والأحداث عينات النباتات على مدى موسمين متتاليين من النمو. ويمكن أن تساعدنا هذه المنهجية على فهم عمليات دورة النيتروجين في مجال التمعدن والتعبئة لتحسين المبادئ التوجيهية لإدارة الأسمدة النيتروجينية.

لإقامة مؤامرة حقل، زرع ستة cornrows مع 76 سم من التباعد مع 15.2 النهائي في 4.6 متر قطعة البعد. إنشاء مناطق حدودية بطول 1.5 متر من كل نهاية البعد الطولي ومنطقة حدودية إضافية طولها 1.5 متر مجاورة لمناطق أخذ العينات والحصاد. تعيين الصفوف اثنين وثلاثة كما في فصل النباتات والتربة منطقة أخذ العينات والصفوف أربعة وخمسة كمنطقة الحصاد للمحاصيل الحبوب الذرة.

إنشاء 2.4 في 3.8 متر منطقة مؤامرة صغيرة تركزت على البعد العرض لجمع جميع النباتات الغنية بالنيتروجين وعينات التربة، وترك 38 مترا من الحدود غير المamped على أبعاد الطول والعرض لتقليل أي آثار حافة. ثم تحديد مؤامرة العلاج وزوايا المؤامرة الصغيرة مع الأعلام الملونة المختلفة. ارتداء أغطية الأحذية عند الوصول إلى قطع صغيرة وتقليل حركة السير على الأقدام مؤامرة صغيرة لمنع تلوث مناطق أخذ العينات غير enriched، وإزالة أغطية القدم عند الخروج من منطقة مؤامرة الصغيرة.

لتطبيق الأسمدة النيتروجين-15 المخصب، تمييع 10 ذرة في المئة النيتروجين-15 اليوريا المخصب في اليوريا التقليدية إلى خمسة ذرة في المئة النيتروجين المخصب اليوريا وحل اليوريا في لترين من المياه الأيونية لضمان إثراء موحدة من الأسمدة اليوريا. استخدم رشاشات ثاني أكسيد الكربون معايرة على الظهر لتطبيق محلول اليوريا المُثري من النيتروجين-15 بالتساوي على قطع الأرض الصغيرة. ثم دمج اليوريا التي تحتوي على الأسمدة مع الحرث الخفيف، أشعل النار اليد أو 64 سم من الري في غضون 24 ساعة من التطبيق للحد من احتمال فقدان التطاير.

في كل مرحلة أخذ العينات، وجمع ستة فوق سطح الأرض، النيتروجين-15 عينة مركب مصنع الذرة غير المخصب من داخل منطقة أخذ العينات وستة فوق سطح الأرض عينة مصنع الذرة من مؤامرة النيتروجين-15 المخصب الصغيرة. ختم VH وR1 فوق الكتلة الحيوية الأرض ووضع الكتلة الحيوية المفروم في أكياس المسمى أو التجفيف وفرن الهواء القسري في 60 درجة مئوية حتى كتلة ثابتة. سجل الكتلة الحيوية الجافة الوزن ومزيج دقيق وطحن 100 إلى 200 غراما من المواد النباتية المجففة حتى يمكن أن تمر من خلال غربال مليمترين.

ثم اخلط المادة الأرضية تمامًا وتخزين العينة الفرعية في مغلف عملة مسمى لمزيد من المعالجة. لمعالجة عينات التربة، في غضون ثمانية أيام من استخدام الأسمدة، استخدم مسبار يدوي لجمع عينة تربة مركبة قطرها أربعة 1.8 سنتيمتر من منطقة أخذ العينات غير المُغَدَّدة في VH وR1 بالتزامن مع أخذ العينات النباتية، واستخدام مسبار يد منفصل لجمع عينة تربة مركبة قطرها 15 سنتيمتراً قطرها 15 سنتيمتراً من قطعة الأرض الصغيرة. التجانس كل عينة التربة المركبة في دلو ووضع العينات في أكياس الورق المسمى مسبقا.

ثم يجفف عينات التربة في 35 درجة مئوية في فرن الهواء القسري حتى كتلة ثابتة، قبل طحن كل عينة حتى يمكن أن تمر من خلال غربال ملليمترين. لمعالجة العينة في المختبر الجافة العينات خطة الأرض بين عشية وضحاها في الفرن 60 درجة مئوية، قبل طحن عينات النبات المجفف والتربة بشكل فردي في الجرار الدوارة في أربع مرات ز لمدة ست إلى 24 ساعة حتى العينات الحصول على دقيق غرامة مثل الاتساق. ثم نقل المواد الأرض ناعما إلى نظيفة وصفت 20 ملليلتر قوارير السيلية.

لتحديد مجموع والنيتروجين -15 التركيز في كل عينة، وارتداء قفازات النتريل، أولا استخدام مناديل مختبر والإيثانول لتنظيف النطاق الصغير، وأسطح العمل، ملعقة، ملقط. ضع الأواني النظيفة على مسح المختبر على مقاعد البدلاء في المختبر واستخدم ملقطًا لتشعل بلطف فتحة كبسولة العينة. الفرن والافراج عن كبسولة معدلة من واحد إلى ملليمترين فوق مقياس صغير تزن عموم وتمزيق الكبسولة.

استخدام ملقط لإعادة الكبسولة إلى سطح العمل نظيفة واستخدام ملعقة لإضافة بعناية الكتلة المطلوبة من المواد عينة الأرض ناعما إلى الكبسولة. استخدام ملقط لتجعد ببطء الثلث العلوي من كبسولة محملة وأضعاف أكثر من ختم. مواصلة للطي وضغط الكبسولة، مع الحرص على عدم ثقب أو المسيل للدموع القصدير حتى تم الحصول على شكل كروي.

استخدام ملقط لإسقاط كبسولة ملفوفة عدة مرات من ارتفاع سنتيمتر واحد على سطح مظلم نظيف للتحقق من وجود تسرب. إذا لم يظهر غبار، وزن العينة كما أظهرت للتو ووضع الكبسولة في بئر واحد من 96 لوحة جيدا، وتسجيل موضع البئر. بين كل التغليف العينة، وتنظيف كل من الأواني والأسطح مع الإيثانول ومناديل المختبر، مع إيلاء اهتمام خاص لملعقة وحافات ملقط.

وفي هذا التحليل التمثيلي، كان تركيز النيتروجين المشتق من الأسمدة في عينة الكتلة الحيوية للذرة الأرضية أعلاه أكبر في وقت مبكر من موسم الزراعة وانخفض مع كل فترة متعاقبة من فترات أخذ العينات. ومع ذلك، كان النيتروجين المستمد من التربة، على الدوام أكبر جزء من النيتروجين فوق الكتلة الحيوية الأرضية، مما يدل على أهمية إمدادات النيتروجين في التربة لتحقيق النمو الأمثل للذرة. وعند النضج الفسيولوجي في السنة الأولى، كان ما يقرب من 27 في المائة من الكتلة الأحيائية الأرضية أعلاه مشتقة من الأسمدة بنسب مماثلة لوحظت في كسور الحبوب، وبقايا اللب.

وعند النضج الفسيولوجي في السنة الثانية، لم يتم استرداد سوى 2 في المائة من النيتروجين المشتق من الأسمدة في السنة الأولى في الكتلة الحيوية الأرضية المذكورة أعلاه. مع تقريبا 1.6 كيلوغرام لكلّ هكتار من سنة أولى سماد يستنتج نيتروجين يصدّر في الحبيبات. وفي غضون ثمانية أيام من استخدام الأسمدة، كانت غالبية الأسمدة المشتقة من النيتروجين في أعلى 15 سنتيمترا من مواصفات التربة كما هو متوقع.

ومع ذلك، فإن ما يقرب من 22 كيلوغراما من النيتروجين في الهكتار الواحد قد انتقل بالفعل إلى أعماق أعمق، في حين أن أربعة إلى 10 في المائة من النيتروجين المشتق من الأسمدة لم يُعرف. وفي الواقع، بحلول نهاية السنتين الأولى والثانية، كان أقل من 50 في المائة من النيتروجين المشتق من الأسمدة قد تم حصره داخل نظام الذرة في التربة، في حين أن الباقي إما فُقد في البيئة أو تم غسله تحت عمق عينة التربة البالغ 90 سنتيمتراً. عند محاولة هذا الإجراء، ينبغي توخي الحذر الشديد لتجنب التلوث المتبادل الذي يمكن أن يبطل النتائج.

ويمكن تحليل الكسور غير العضوية والعضوية من التربة لتحسين فهمنا لديناميات الدراجات النيتروجين. يمكن استخدام عينات النباتات التي تم تحليلها بواسطة أجزاء النبات لإعلام فهمنا لامتصاص النيتروجين ونقله بمرور الوقت.